JPS59167054A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
- Publication number
- JPS59167054A JPS59167054A JP58041263A JP4126383A JPS59167054A JP S59167054 A JPS59167054 A JP S59167054A JP 58041263 A JP58041263 A JP 58041263A JP 4126383 A JP4126383 A JP 4126383A JP S59167054 A JPS59167054 A JP S59167054A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoelectric conversion
- conversion device
- photoconductive
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
- H10F30/15—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors comprising amorphous semiconductors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えばファクシミリ用送信原稿と同一サイ
ズに複数個のセンサを配列し、原稿上の画情報を読取る
光電変換装置に関するものである。
ズに複数個のセンサを配列し、原稿上の画情報を読取る
光電変換装置に関するものである。
従来ファクシミリや０（ＪＬ等の光電変換装置において
は、ＭＯ８型イメージセンサやＣＣＤイメージセンサが
多用されている。然しなから、これらのイメージセンサ
はモノシリツクＩＣ技術によシ製作されるため素子自体
の大きさは２〜８ｃｒＩＬ程度と小さくなるが、原稿面
を読み取るためには８０〜４０工の物像間距離金有する
光学系によって縮小する必要があり、装置の小型化を困
難にしていた。近年、数個のＣＣＤイメージセンサの接
続・非晶質薄膜等によシ、原稿幅と１対１に対応するよ
うな大型イメージセンサを製作し、これと集束性ファイ
バアレイとを組合せて光電変換することによシ、物像間
距離を数のに小型化しようとする試みがなされている。
は、ＭＯ８型イメージセンサやＣＣＤイメージセンサが
多用されている。然しなから、これらのイメージセンサ
はモノシリツクＩＣ技術によシ製作されるため素子自体
の大きさは２〜８ｃｒＩＬ程度と小さくなるが、原稿面
を読み取るためには８０〜４０工の物像間距離金有する
光学系によって縮小する必要があり、装置の小型化を困
難にしていた。近年、数個のＣＣＤイメージセンサの接
続・非晶質薄膜等によシ、原稿幅と１対１に対応するよ
うな大型イメージセンサを製作し、これと集束性ファイ
バアレイとを組合せて光電変換することによシ、物像間
距離を数のに小型化しようとする試みがなされている。
しかしこれら大型イメージセンサはアセンブリコストが
高く、またその薄膜素子の構成が複雑なため製造プロセ
スに起因するコスト高が避けられず、グロセスが何ステ
゛ッグにもなるため歩留シ低下をきたすという欠点があ
った。
高く、またその薄膜素子の構成が複雑なため製造プロセ
スに起因するコスト高が避けられず、グロセスが何ステ
゛ッグにもなるため歩留シ低下をきたすという欠点があ
った。
第１図はこの従来の薄膜素子の構成例を示したもので、
＠）はその断面図、（ロ）はその等価回路を示した図で
ある。ガラス基板（１）上にフォトダイオード（２）と
ブロッキングダイオード（３）が互いに逆極性になるよ
うに構成されている。（４）はＩｎ２ ｏ、等の透明ｔ
ｗｉｎ、（５）はＰ ｔ／Ｎ ＋ ＣＤ等の金属電極、
（６）はアモルファスＳｉ （以；下ａ −Ｓｉと略す
）層（７）はＭ電極である。フォトダイオード（２）は
これら（４） 、 （６） 、 （７）からなる（Ｉｎ
ｔＯｓ）−（ａ−８ｉ）−（Ａｉ） （７）積層部分で
構成され、またブロッキングダイオード（３）は（５）
、 （６） 、 （７）からなる（Ｐｔ／Ｎ１ｃｒ）
−（ａ−８ｉ）−（ＡＪ）の積層部分で構成されている
。
＠）はその断面図、（ロ）はその等価回路を示した図で
ある。ガラス基板（１）上にフォトダイオード（２）と
ブロッキングダイオード（３）が互いに逆極性になるよ
うに構成されている。（４）はＩｎ２ ｏ、等の透明ｔ
ｗｉｎ、（５）はＰ ｔ／Ｎ ＋ ＣＤ等の金属電極、
（６）はアモルファスＳｉ （以；下ａ −Ｓｉと略す
）層（７）はＭ電極である。フォトダイオード（２）は
これら（４） 、 （６） 、 （７）からなる（Ｉｎ
ｔＯｓ）−（ａ−８ｉ）−（Ａｉ） （７）積層部分で
構成され、またブロッキングダイオード（３）は（５）
、 （６） 、 （７）からなる（Ｐｔ／Ｎ１ｃｒ）
−（ａ−８ｉ）−（ＡＪ）の積層部分で構成されている
。
ここで、第１図の製造方法を述べると、ガラス基板（１
）（例えばコーニング７０５９） Ｊ：にＰｔ／Ｎ１ｃ
ｒの金属電極（５）全形成した後、電子ビーム蒸着によ
シＩｎ２０Ｂの透明電極層（４）全形成する。次にこの
透明電極層（４）、金属電極（５）上にａ−８ｉ層をプ
ラズマＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）によシ成膜する。
）（例えばコーニング７０５９） Ｊ：にＰｔ／Ｎ１ｃ
ｒの金属電極（５）全形成した後、電子ビーム蒸着によ
シＩｎ２０Ｂの透明電極層（４）全形成する。次にこの
透明電極層（４）、金属電極（５）上にａ−８ｉ層をプ
ラズマＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）によシ成膜する。
そして、この成膜後玉部電極Ａ７！ （７）を蒸着によ
シ形成する。
シ形成する。
次に、このように形成されたフォトダイオード（２）お
よびブロッキングダイオード（３）よシなる薄膜素子（
８）が配列された光電変換装置の動作を第２図の駆動回
路を用いて説明する。
よびブロッキングダイオード（３）よシなる薄膜素子（
８）が配列された光電変換装置の動作を第２図の駆動回
路を用いて説明する。
まず、８２ビツトのシフトレジスタ（９）からノ（ルス
信号が順次出力される。一方、薄膜素子（８）の各群毎
に接続されたＭＯＳスイッチＱ１は、シフトレジスタ（
９）の繰シ返し動作に同期して順次開閉し、例えｉｆ’
Ａ４判イメージセンサでは１７２８個の薄膜素子（８）
が走査される。いま、■の信号によシ第１群のＭＯＳス
イッチ００が導通状態になシ、シフトレジスタ（９）の
第１端子からパルス信号が出力されると、第１群の第１
の薄膜素子（８）に信号が印加され、フォトダイオード
（２）に電荷が蓄積される。第２以下の薄膜素子（８）
に信号が印加されている間にフォトダイオード（２）に
光が照射されると、蓄積された電荷が光量に応じて放電
され、次の走査で信号が印加されたとき、その放電量に
応じた電荷が再び蓄積される。このとき抵抗堆ＱＷに流
れる再充電電流を検出し、その抵抗ＲＬＣＩυの両端に
生ずる電圧をビデオ信号として出力する。
信号が順次出力される。一方、薄膜素子（８）の各群毎
に接続されたＭＯＳスイッチＱ１は、シフトレジスタ（
９）の繰シ返し動作に同期して順次開閉し、例えｉｆ’
Ａ４判イメージセンサでは１７２８個の薄膜素子（８）
が走査される。いま、■の信号によシ第１群のＭＯＳス
イッチ００が導通状態になシ、シフトレジスタ（９）の
第１端子からパルス信号が出力されると、第１群の第１
の薄膜素子（８）に信号が印加され、フォトダイオード
（２）に電荷が蓄積される。第２以下の薄膜素子（８）
に信号が印加されている間にフォトダイオード（２）に
光が照射されると、蓄積された電荷が光量に応じて放電
され、次の走査で信号が印加されたとき、その放電量に
応じた電荷が再び蓄積される。このとき抵抗堆ＱＷに流
れる再充電電流を検出し、その抵抗ＲＬＣＩυの両端に
生ずる電圧をビデオ信号として出力する。
従来の光電変換装置は以とのように構成されているので
、薄膜素子（８）の製作プロセスが何ステップにもなり
、各ステップ毎に蒸着、写真製版、洗浄等の工程が余儀
なくされ、製造プロセスが長くなるとともに歩留りも低
下する。また、光電変換装置自体のアセンブリコストを
低減すべくマド１ノツクス配線をすると、選択している
薄膜素子（８）以外の不要な電流が負荷抵抗ＲＬ（ｌυ
に流れるのを避けるためにはブロッキングダイオード（
３）が必要番こなる。
、薄膜素子（８）の製作プロセスが何ステップにもなり
、各ステップ毎に蒸着、写真製版、洗浄等の工程が余儀
なくされ、製造プロセスが長くなるとともに歩留りも低
下する。また、光電変換装置自体のアセンブリコストを
低減すべくマド１ノツクス配線をすると、選択している
薄膜素子（８）以外の不要な電流が負荷抵抗ＲＬ（ｌυ
に流れるのを避けるためにはブロッキングダイオード（
３）が必要番こなる。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、光検出部をζ高光感度の光導電タ
イプの素子を使用することをとよシ、製造工程を大幅に
低減し、光電変換信号の検出部に従来必要であったブロ
ッキングダイオードを不要とすることができ、製造プロ
セス、構成の簡単な光電変換装置を提供することを目的
としている。
めになされたもので、光検出部をζ高光感度の光導電タ
イプの素子を使用することをとよシ、製造工程を大幅に
低減し、光電変換信号の検出部に従来必要であったブロ
ッキングダイオードを不要とすることができ、製造プロ
セス、構成の簡単な光電変換装置を提供することを目的
としている。
以下この発明の一実施例を説明する。第８図をこおいて
＠）は光導電素子の断面図、（ロ）はその上面図を示す
ものである。第８図０）において、（ロ）はガラス・セ
ラミック等の絶縁基板、（至）はドーピング層れたａ−
８ｉ層、α４はイントリンシックミー８ｉ層、α０は櫛
歯状透明電極であ勺、第８図（ロ）における（１５ａ）
、（１５ｂ）の一対で光導電素子ａ・の−素子が形成さ
れている。
＠）は光導電素子の断面図、（ロ）はその上面図を示す
ものである。第８図０）において、（ロ）はガラス・セ
ラミック等の絶縁基板、（至）はドーピング層れたａ−
８ｉ層、α４はイントリンシックミー８ｉ層、α０は櫛
歯状透明電極であ勺、第８図（ロ）における（１５ａ）
、（１５ｂ）の一対で光導電素子ａ・の−素子が形成さ
れている。
次に動作について説明する。第８図に示す構成をもつ光
導電素子αっけ、透明電極（１５ａ）、（１５ｂ）間に
電圧ｖ６印加し、この部分に光照射をすると、第４図に
示す感光性を生ずる。図において（１７ａ）は光照射な
しの場合の特性であシ、光導電素子ｒｓへの光照度が増
すに従い（１７ｂ ） ＋ （１７ｃ ）・・・の如き
特性を示し、上記構成に特徴づけられた高光電流を発生
させることができる。なお、この高光電流を発生せしめ
るドーピング層（２）は、例えばＰＨ８，ＳｉＨ，。
導電素子αっけ、透明電極（１５ａ）、（１５ｂ）間に
電圧ｖ６印加し、この部分に光照射をすると、第４図に
示す感光性を生ずる。図において（１７ａ）は光照射な
しの場合の特性であシ、光導電素子ｒｓへの光照度が増
すに従い（１７ｂ ） ＋ （１７ｃ ）・・・の如き
特性を示し、上記構成に特徴づけられた高光電流を発生
させることができる。なお、この高光電流を発生せしめ
るドーピング層（２）は、例えばＰＨ８，ＳｉＨ，。
Ｈ２ガスの混合ガスのプラズマＣＶＤで作成することが
できる。
できる。
次にこれら光導電素子α・が多数個配列形成された光電
変換装置の動作について第５図の駆動回路金柑いて説明
する。第５図において、例えば光導電素子■ｈを選択す
る場合を考える。個別側電極に接続された選択スイッチ
ＳＹ１． ＳＹ２．・・・ＳＹ蓑については、ＳＹ、を
直流電源Ｅ側に、ＳＹ、以外の選択スイッチは接地側に
切υ換える。また共通側電極に接続された選択スイッチ
ｓｘ、 、 ｓｘ、 、・・・、ＳＸｎ についてはＳ
Ｘ１のみを閉じた状態にする。この時、直流電源Ｅかな
光導電素子Ｒ，全全通て負荷抵抗九に電流が流れる。こ
の負荷抵抗■晃は演算増幅器（ト）の出力端子と入力端
子間に接続されているから、演算増幅器（ト）はｌ（Ｌ
を帰還抵抗とする増幅器として動作する。演算増幅器（
ト）の正の入力端子は接地されているから、負の入力端
子も接地電位に極めて近い値（数ｍＶ程度）となる。従
って、光４電素子瓜に流れる電流値は、直流電源Ｅの電
圧を光導電素子用の抵抗値で割った値となシ、これは光
導電素子ｌｔＩに入射する光量に比例する。一方個別電
極に接続された選択スイッチＳＹ、〜ＳＹコは接地側に
切シ換えられているから、光２ｊ！電素子鳥〜Ｒ・５に
ついては両端とも接地電位となり電流は流れない。従っ
て負荷抵抗堆には光４電素子瓜に流れる電流と同一の電
流が流れ、信号出力端子０９）から入射光量に比例した
光電変換出力信号を得ることができる。光導電素子Ａ以
外の光導電素子を選択する場合にも全く同様に動作する
。
変換装置の動作について第５図の駆動回路金柑いて説明
する。第５図において、例えば光導電素子■ｈを選択す
る場合を考える。個別側電極に接続された選択スイッチ
ＳＹ１． ＳＹ２．・・・ＳＹ蓑については、ＳＹ、を
直流電源Ｅ側に、ＳＹ、以外の選択スイッチは接地側に
切υ換える。また共通側電極に接続された選択スイッチ
ｓｘ、 、 ｓｘ、 、・・・、ＳＸｎ についてはＳ
Ｘ１のみを閉じた状態にする。この時、直流電源Ｅかな
光導電素子Ｒ，全全通て負荷抵抗九に電流が流れる。こ
の負荷抵抗■晃は演算増幅器（ト）の出力端子と入力端
子間に接続されているから、演算増幅器（ト）はｌ（Ｌ
を帰還抵抗とする増幅器として動作する。演算増幅器（
ト）の正の入力端子は接地されているから、負の入力端
子も接地電位に極めて近い値（数ｍＶ程度）となる。従
って、光４電素子瓜に流れる電流値は、直流電源Ｅの電
圧を光導電素子用の抵抗値で割った値となシ、これは光
導電素子ｌｔＩに入射する光量に比例する。一方個別電
極に接続された選択スイッチＳＹ、〜ＳＹコは接地側に
切シ換えられているから、光２ｊ！電素子鳥〜Ｒ・５に
ついては両端とも接地電位となり電流は流れない。従っ
て負荷抵抗堆には光４電素子瓜に流れる電流と同一の電
流が流れ、信号出力端子０９）から入射光量に比例した
光電変換出力信号を得ることができる。光導電素子Ａ以
外の光導電素子を選択する場合にも全く同様に動作する
。
以上のようにこの発明によれば絶縁基板上に高光感度の
光導電体薄層を形成し、その上に透明電極を対向して被
着形成してオーミックタイプの光導電素子を配列形成す
るようにしたので高光電電流が得られるとともに製造プ
ロセスが簡単になるといつ効果がある。また、このオー
ミックタイプの光導電素子は高い光電流が得られるだけ
でなく、従来の電荷蓄積形のものとは異なシ等価的に抵
抗変化素子と見なすことが出来るので、その駆動におい
てはブロッキングダイオードを不要とすることができ、
そのアセンブリコストが低減されるという副次的効果も
ある。
光導電体薄層を形成し、その上に透明電極を対向して被
着形成してオーミックタイプの光導電素子を配列形成す
るようにしたので高光電電流が得られるとともに製造プ
ロセスが簡単になるといつ効果がある。また、このオー
ミックタイプの光導電素子は高い光電流が得られるだけ
でなく、従来の電荷蓄積形のものとは異なシ等価的に抵
抗変化素子と見なすことが出来るので、その駆動におい
てはブロッキングダイオードを不要とすることができ、
そのアセンブリコストが低減されるという副次的効果も
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のフォトダイオードおよびブロッキングダ
イオード対よシなる光電変換素子の断面図およびその等
価回路図、第２図は従来の光電変換装置を用いた場合の
駆動回路図、第８図はこの発明の一実施例による光導電
素子の断面および上面図であり、第４図はこの光導電素
子の特性例を示す図である。 第５図は第８図の光導電素子を用いた光電変換装置の駆
動方式の一例を示す一路図である。 図中、（６）は絶縁基板、Ｑ３はドーピング層、α尋は
イン） ＩＪンンツク層、αＱは櫛歯状透明電極、ａ・
は光導電素子である・ なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 為野信− 第１図 第２図 第３図 ＋６ ＋５ｂ 第４図 ７ｒ
イオード対よシなる光電変換素子の断面図およびその等
価回路図、第２図は従来の光電変換装置を用いた場合の
駆動回路図、第８図はこの発明の一実施例による光導電
素子の断面および上面図であり、第４図はこの光導電素
子の特性例を示す図である。 第５図は第８図の光導電素子を用いた光電変換装置の駆
動方式の一例を示す一路図である。 図中、（６）は絶縁基板、Ｑ３はドーピング層、α尋は
イン） ＩＪンンツク層、αＱは櫛歯状透明電極、ａ・
は光導電素子である・ なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 為野信− 第１図 第２図 第３図 ＋６ ＋５ｂ 第４図 ７ｒ
Claims (4)
- （１）絶縁基板、この絶縁基板上に形成された光導電薄
層、この光導電薄層上に互いに対向して被着形成された
透明電極層を備えたことを特徴とする光電変換装置〇 - （２）透明電極層を櫛歯状に形成したことを特徴とする
特ＦＦ請求の範囲第１項記載の光電変換装置。 - （３）透明電極層ｆ Ｉ ＴＱ （Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉ
ｎ ０ｘｃｉｄｅ）で構成したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の光電変換装置。 - （４）光導電薄層をインドリニジツクアモルファスシリ
コンｆ＠２よびドーピングされたアモルファスシリコン
層を積層して構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第８項記載の光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58041263A JPS59167054A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58041263A JPS59167054A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59167054A true JPS59167054A (ja) | 1984-09-20 |
Family
ID=12603560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58041263A Pending JPS59167054A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59167054A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439766A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Fuji Electric Co Ltd | Contact type image sensor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49132923A (ja) * | 1973-04-24 | 1974-12-20 | ||
| JPS57120811A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Optical reading sensor |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP58041263A patent/JPS59167054A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49132923A (ja) * | 1973-04-24 | 1974-12-20 | ||
| JPS57120811A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Optical reading sensor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6439766A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Fuji Electric Co Ltd | Contact type image sensor |
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